Genisteína - Genistein
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC
4 ', 5,7-trihidroxiisoflavona
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Nombre IUPAC preferido
5,7-Dihidroxi-3- (4-hidroxifenil) -4 H -1-benzopiran-4-ona |
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| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol )
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| 263823 | |
| CHEBI | |
| CHEMBL | |
| ChemSpider | |
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| Tarjeta de información ECHA |
100.006.524 
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| Número CE | |
| KEGG | |
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PubChem CID
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| UNII | |
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| C 15 H 10 O 5 | |
| Masa molar | 270,240 g · mol −1 |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |
La genisteína (C 15 H 10 O 5 ) es un compuesto natural que pertenece estructuralmente a una clase de compuestos conocidos como isoflavonas . Se describe como un inhibidor de la angiogénesis y un fitoestrógeno .
I t se aisló por primera vez en 1899 a partir de la escoba de Dyer, Genista tinctoria ; de ahí el nombre químico. La estructura del compuesto se estableció en 1926, cuando se descubrió que era idéntica a la del prunetol . Fue sintetizado químicamente en 1928. Se ha demostrado que el metabolito secundario principal de los Trifolium especies y Glycine max L .
Sucesos naturales
Isoflavonas tales como genisteína y daidzeína se encuentran en un número de plantas incluyendo altramuz , habas , soja , kudzu , y psoralea siendo la principal fuente de alimento, también en las plantas medicinales , Flemingia vestita y F. macrophylla , y café . También se puede encontrar en cultivos de células de Maackia amurensis .
Efectos biologicos
Además de funcionar como antioxidante y antihelmíntico , se ha demostrado que muchas isoflavonas interactúan con los receptores de estrógenos animales y humanos , causando efectos en el cuerpo similares a los causados por la hormona estrógeno . Las isoflavonas también producen efectos no hormonales.
Función molecular
La genisteína influye en múltiples funciones bioquímicas en las células vivas:
- agonista completo de ERβ ( EC 50 = 7,62 nM) y, en mucho menor grado (~ 20 veces), agonista completo o agonista parcial de ERα
- agonista del receptor de estrógeno acoplado a proteína G (afinidad de 133 nM)
- activación de receptores activados por proliferadores de peroxisomas ( PPAR )
- inhibición de varias tirosina quinasas
- inhibición de la topoisomerasa
- inhibición de AAAD
- antioxidación directa con algunas características pro oxidativas
- activación de la respuesta antioxidante Nrf2
- estimulación de la autofagia
- inhibición del transportador de hexosa de mamíferos GLUT1
- contracción de varios tipos de músculos lisos
- modulación del canal CFTR, potenciando su apertura a baja concentración e inhibiéndolo a dosis más altas.
- inhibición de la metilación de citosina
- inhibición de la ADN metiltransferasa
- inhibición del receptor de glicina
- inhibición del receptor nicotínico de acetilcolina
Activación de PPAR
Las isoflavonas genisteína y daidzeína se unen y transactivan las tres isoformas de PPAR, α, δ y γ. Por ejemplo, el ensayo de unión de PPARγ unido a la membrana mostró que la genisteína puede interactuar directamente con el dominio de unión del ligando de PPARγ y tiene una Ki medible de 5,7 mM. Los ensayos de reporteros genéticos mostraron que la genisteína en concentraciones entre 1 y 100 uM activó PPAR de una manera dependiente de la dosis en células progenitoras mesenquimales KS483, células MCF-7 de cáncer de mama, células T47D y células MDA-MD-231, células RAW 264.7 similares a macrófagos murinos , células endoteliales y en células Hela. Varios estudios han demostrado que tanto los RE como los PPAR se influyen mutuamente y, por lo tanto, inducen efectos diferenciales de forma dependiente de la dosis. Los efectos biológicos finales de la genisteína están determinados por el equilibrio entre estas acciones pleiotróficas.
Inhibidor de tirosina quinasa
La principal actividad conocida de la genisteína es el inhibidor de la tirosina quinasa , principalmente del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR). Las tirosina quinasas están menos extendidas que sus contrapartes ser / thr, pero están implicadas en casi todas las cascadas de señales de proliferación y crecimiento celular.
Activo redox, no solo antioxidante
La genisteína puede actuar como un antioxidante directo , similar a muchas otras isoflavonas y, por lo tanto, puede aliviar los efectos dañinos de los radicales libres en los tejidos.
La misma molécula de genisteína, similar a muchas otras isoflavonas , mediante la generación de radicales libres envenena la topoisomerasa II, una enzima importante para mantener la estabilidad del ADN.
Las células humanas activan el factor Nrf2 beneficioso y desintoxicante en respuesta a la agresión de la genisteína. Esta vía puede ser responsable de las propiedades de mantenimiento de la salud observadas de pequeñas dosis de genisteína.
Vermífugo
El extracto de cáscara de tubérculos de la planta leguminosa Felmingia vestita es el antihelmíntico tradicional de las tribus Khasi de la India. Al investigar su actividad antihelmíntica, se descubrió que la genisteína es la principal isoflavona responsable de la propiedad antiparasitaria . Posteriormente se demostró que la genisteína es muy eficaz contra parásitos intestinales como el cestodo de aves de corral Raillietina echinobothrida , el trematodo del cerdo Fasciolopsis buski y el trematodo hepático de oveja Fasciola hepatica . Ejerce su actividad antihelmíntica inhibiendo las enzimas de la glucólisis y glucogenólisis y alterando la homeostasis del Ca2 + y la actividad del NO en los parásitos . También se ha investigado en tenias humanas como Echinococcus multilocularis y E. granulosus metacestodes que la genisteína y sus derivados, Rm6423 y Rm6426, son potentes cestocidas .
Aterosclerosis
La genisteína protege contra la disfunción de la barrera endotelial vascular inducida por factores proinflamatorios e inhibe la interacción leucocito - endotelio , modulando así la inflamación vascular, un evento importante en la patogénesis de la aterosclerosis .
Enlaces de cáncer
La genisteína y otras isoflavonas se han identificado como inhibidores de la angiogénesis y se ha descubierto que inhiben el crecimiento celular incontrolado del cáncer , muy probablemente al inhibir la actividad de sustancias en el cuerpo que regulan la división celular y la supervivencia celular ( factores de crecimiento ). Varios estudios han encontrado que dosis moderadas de genisteína tienen efectos inhibidores sobre los cánceres de próstata , cuello uterino , cerebro , mama y colon . También se ha demostrado que la genisteína hace que algunas células sean más sensibles a la radioterapia. aunque, el momento del uso de fitoestrógenos también es importante.
El principal método de actividad de Genistein es como inhibidor de la tirosina quinasa . Las tirosina quinasas están menos extendidas que sus contrapartes ser / thr, pero están implicadas en casi todas las cascadas de señales de proliferación y crecimiento celular. La inhibición de la ADN topoisomerasa II también juega un papel importante en la actividad citotóxica de la genisteína. La observación de que la transición de los linfocitos normales de la fase de reposo (G 0 ) a la fase G 1 del ciclo celular es particularmente sensible a la genisteína llevó a los autores a sugerir que esta isoflavona puede ser un inmunosupresor potencial . La genisteína se ha utilizado para apuntar selectivamente a las células pre B mediante la conjugación con un anticuerpo anti-CD19 .
Los estudios en roedores han encontrado que la genisteína es útil en el tratamiento de la leucemia y que se puede usar en combinación con ciertos otros medicamentos antileucémicos para mejorar su eficacia.
Receptor de estrógeno: más vínculos con el cáncer
Debido a la similitud de su estructura con el 17β-estradiol ( estrógeno ), la genisteína puede competir con él y unirse a los receptores de estrógeno . Sin embargo, la genisteína muestra una afinidad mucho mayor por el receptor de estrógeno β que por el receptor de estrógeno α .
Los datos de la investigación in vitro e in vivo confirman que la genisteína puede aumentar la tasa de crecimiento de algunos cánceres de mama que expresan ER . Se encontró que la genisteína aumenta la tasa de proliferación del cáncer de mama dependiente de estrógenos cuando no se trata con un antagonista de estrógenos. También se encontró que disminuía la eficacia del tamoxifeno y el letrozol , fármacos que se utilizan habitualmente en la terapia del cáncer de mama. Se encontró que la genisteína inhibe la respuesta inmune hacia las células cancerosas permitiendo su supervivencia.
Efectos en los machos
Las isoflavonas pueden actuar como estrógeno , estimulando el desarrollo y mantenimiento de las características femeninas, o pueden impedir que las células utilicen primos del estrógeno. Los estudios in vitro han demostrado que la genisteína induce la apoptosis de las células testiculares a ciertos niveles, lo que genera preocupaciones sobre los efectos que podría tener sobre la fertilidad masculina; sin embargo, un estudio encontró que las isoflavonas "no tenían ningún efecto observable sobre las mediciones endocrinas, el volumen testicular o los parámetros del semen durante el período de estudio". en hombres sanos que recibieron suplementos de isoflavonas diariamente durante un período de 2 meses.
Potencial cancerígeno y tóxico
Se descubrió que la genisteína, entre otros flavonoides , es un fuerte inhibidor de la topoisomerasa , de manera similar a algunos fármacos antineoplásicos quimioterapéuticos, por ejemplo. etopósido y doxorrubicina . En dosis altas, se encontró que era muy tóxico para las células normales. Este efecto puede ser responsable del potencial anticancerígeno y cancerígeno de la sustancia. Se descubrió que deteriora el ADN de las células madre sanguíneas cultivadas, lo que puede provocar leucemia. Se sospecha que la genisteína, entre otros flavonoides, aumenta el riesgo de leucemia infantil cuando se consume durante el embarazo.
Tratamiento del síndrome de Sanfilippo
La genisteína disminuye la acumulación patológica de glicosaminoglicanos en el síndrome de Sanfilippo . Los estudios en animales in vitro y los experimentos clínicos sugieren que los síntomas de la enfermedad pueden aliviarse con una dosis adecuada de genisteína. Se descubrió que la genisteína también posee propiedades tóxicas para las células cerebrales. Entre las muchas vías estimuladas por la genisteína, la autofagia puede explicar la eficacia observada de la sustancia, ya que la autofagia se altera significativamente en la enfermedad.
Compuestos relacionados
- La genistina es el 7-O-beta-D- glucósido de la genisteína.
- Wighteone se puede describir como 6- isopentenil genisteína
- KBU2046 bajo investigación por cáncer de próstata .
- B43-genisteína , un anticuerpo anti- CD19 unido a la genisteína, por ejemplo, para la leucemia .